KR200147392Y1 - 발열체의 전자파 차폐장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 발열체의 전자파 차폐장치에 관한 것으로서, 이는 전열기기의 발열체 발열시 상용 교류전원에 의해 발생하는 극저주파의 전자파를 차폐하여 인체에 유해한 전자파 발생을 억제시키도록 한 것이다. 이와 같은 본 고안은 파워스위치의 도통시 일정레벨의 정전압에 의해 동작하여 발열체의 전자파 차폐장치의 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와; 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 파워스위치를 통한 상용 교류전원을 바이패스시키는 제 1 전원제어수단과; 상기 제 1 전원제어수단을 통해 얻어진 상용 교류전원을 맥동직류전압으로 변환하고 평활하여 발열체를 발열시키는 정류수단과; 상기 발열체가 설정온도 이상 발열시 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 구동하여 상기 상용 교류전원을 차단하는 제 2 전원제어수단으로 이루어짐을 특징으로 한다.

Description

발열체의 전자파 차폐장치

제1도는 종래 전열기기의 발열체 구동회로도.

제2도는 본 고안 발열체의 전자파 차폐장치를 도시한 블록도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 마이크로 프로세서 101 : 정류부

102 : 발열체 103 : 제1전원제어부

104 : 제 2 전원제어부

본 고안은 전기장판, 전기방석 및 전기매트 등과 같이, 발열체를 사용하여 전기에너지를 열에너지로 변환하는 전열기기에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 전열기기의 사용시 상용 교류전원에 의해 발생하는 극저주파의 전자파를 차단하여 인체에 유해한 전자파 발생을 억제시키도록 하는 발열체의 전자파 차폐장치에 관한 것이다.

일반적으로, 전기장판. 전기방석 및 전기매트 등과 같이, 발열체를 사용하는 전열기기에 있어서, 대부분이 상용 교류전원을 이용하여 발열체를 발열시키게 되어 있다.

그런데, 상기 발열체를 발열시키기 위한 에너지원으로서 상용 교류전원을 사용함으로 인하여 발열체에서는 극저주파 유해 전자파가 발생하게 되고 이는 인체에 치명적인 영향을 미치게 된다.

이러한 점을 보완하기 위해 전열기기의 계조업체들은 근래에 와서 상기 발열체에서 발생하는 유해한 전자파를 차폐하기 위한 회로들을 개발하는데 많은 노력을 기울여 왔었고, 그 결과, 상기와 같은 전자파 차폐회로를 통해 발열체에서 발생되는 유해한 전자파를 차폐할 수 있게 되었다.

그러나, 이와 같은 전자파 차폐회로들은 상기 전열기기에 적용하는데 많은 어려움이 있고, 또한 구현자체가 복잡하여 현실적으로는 차폐막을 도입하여 자계를 차폐하는 실정이다.

상기에서 자계의 차폐기술로서는 차폐막을 도입하여 자계를 그라운드로 접지시키는 방법과 전류를 반대로 흐르게 하여 자계를 억제시키는 여러가지 방법들이 제안되어 사용되어 왔다.

그러나, 상기와 같은 방법들은 공정상 작업이 어려워 단가 상승의 원인으로 작용하고 있을뿐 아니라 발생되는 유해한 전자파를 제거하는 방법이므로, 제거하는 루틴이 오동작 하였을 경우 오히려 전자파의 발생량을 증가시키게 되는 문제점이 있었다.

제1도는 종래 전열기기의 발열체 구동회로도이다.

제1도를 참조하면, 외부로부터 입력되는 히터구동신호(HDS)에 스위칭되는 스위칭소자(TR1)와: 입력 상용 고류전원(AC)을 일정레벨로 전압강하하는 트랜스(10)와; 상기 스위칭소자(TR1)에 의해 구동하여 트랜스(10)에서 전압강하된 교류전압을 바이패스시키는 제 3트라이악(TC3) 및 다이오드(D1)로 이루어진 포토커플러(11)와; 상기 포토커플러(11)를 통해 입력되는 교류전압을 가변조절하고 그 조절된 교류전압으로 히터(12)를 발열시키는 가변저항(VR1), 제 1, 제 2 트라이악(TC1),(TC2) 및 콘덴서(C1)로 이루어진 히터 구동부(13)로 구성된다.

이와 같이, 구성된 종래 전열기기의 발열체 구동회로는, 먼저 입력된 상용 교류전원(AC)이 트랜스(10)를 통해 일정레벨로 전압강하되어 히터(12), 히터구동부(13) 및 포토커플러(11)에 제공된 상태에서, 히터구동신호(HDS)가 입력되면, 스위칭소자(TR1)가 도통되고 상기 스위칭소자(TR1)가 도통되면 포토커플러(11)의 다이오드(D1)가 도통되어 제3 트라이악(TC3)를 도통시키게 된다.

상기 포토커플러(11)의 제 3 트라이악(TC3)이 도통되면, 상기 트랜스(10)에서 전압강하된 교류전압이 히터구동부(13)의 가변저항(VR1)을 통해 설정값으로 조절된 후 제 2 트라이악(TC2) 및 제 1 트라이악(TC1)을 도통시키게 된다.

상기 히터구동부(13)의 제 1 트라이악(TC1)이 도통되면 상기 트랜스(10)에서 전압강하된 교류전압이 히터(12)에 공급되어 발열시키게 된다.

그러나, 이와 같은 종래 전열기기의 발열체 구등회로는 전술한 바와 같이, 상용 교류전원을 사용하여 발열체를 발열시키게 됨으로써, 그 발열체에서는 인체에 유해한 극저주파, 특히 상용 교류전원 주파수내의 전자파가 발생하여 인체에 치명적인 손상을 일으키게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 전열기기의 발열체 발열시 상용 교류전원에 의해 발생하는 극저주파의 전자파를 차폐하여 인체에 유해한 전자파 발생을 억제시키도록 하는 발열체의 전자파 차폐장치를 제공함에 있다.

본 고안의 다른 목적은 전열기기의 발열체를 발열하는 에너지원으로서 직류전원을 사용하여 유해한 전자파를 억제하도록 하는데 있다.

본 고안의 또다른 목적은 상용 교류전원을 브리지 정류회로를 통해 정류하고 이 정류된 파형에 콘덴서와 발열체 저항을 병렬로 접속하여 직류성분만으로 발열하게 하도록 하는데 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 고안의 일측면에 따른 발열체의 전자파 차폐장치는, 파워스위치의 도통시 일정레벨의 정전압에 의해 동작하여 발열체의 전자파 차폐장치의 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와; 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 파워스위치를 통한 상용 교류전원을 바이패스시키는 제 1 전원제어수단과; 상기 제 1 전원제어수단을 통해 얻어진 상용 교류전원을 맥동직류전압으로 변환하고 평활하여 발열체를 발열시키는 정류수단과: 상기 발열체가 설정온도 이상 발열시 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 구동하여 상기 상용 교류전원을 차단하는 제 2 전원제어수단으로 이루어짐을 특징으로 한다.

그 결과, 상용 교류전원을 정류수단을 통해 정류하고 이 정류된 파형에 콘덴서와 발열계 저항을 병렬로 접속하여 직류성분만으로 발열체를 발열하게 됨으로서 인체에 유해한 전자파의 발생이 억제되는 이점이 있다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.

제2도는 본 고안 발열체의 전자파 차폐장치를 도시한 블록도이다.

본 실시예에 따르면, 파워스위치(SW1)의 도통시 상용 교류전원(AC)을 일정레벨로 전압강하 얻어진 일정레벨의 정전압에 의해 발열체의 전자파 차폐장치의 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서(100)와; 상기 마이크로 프로세서(100)의 제어신호에 따라 파워스위치(SW1), 휴우즈(F1)를 통해 입력되는 상용 교류전원(AC)을 통과 및 차단시키는 트랜지스터(TR1), 트라이악(TC1) 및 저항(R1),(R2)으로 이루어진 제 1 전원제어부(103)와; 상기 제 1전원제어부(103)의 트라이악(TC1)을 통해 입력되는 상용 교류전원(AC)을 맥동직류전압으로 변환하는 정류부(101)와: 상기 정류부(101)에서 얻어진 맥동 직류전압을 평탄화하여 발열체(102)를 발열시키는 콘덴서(Cl)과; 상기 발열체(102)가 설정온도 이상 발열시에 상기 마이크로 프로세서(100)의 제어신호에 의해 구동하여 파워스위치(SW1)와 제 1 전원제어부(103) 사이에 직렬 접속된 릴레이 스위치(104b)를 제어하여 상용 교류전원을 차단하는 릴레이(104a), 트랜지스터(TR2), 릴레이 보호용 다이오드(Dl) 및 저항(R3)으로 이루어진 제 2 전원제어부(104)로 구성한다.

이와 같이, 구성된 본 고안의 바람직한 실시예를 제2도를 참조하여 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저, 파워스위치(SW1)가 도통되어 상용 교류전원(AC)이 공급되면 마이크로 프로세서(100)는 그 입력된 상용 교류전원(AC)을 일정레벨로 전압강하 하여 얻어진 정전압에 의해 동작을 개시하게 된다.

즉, 파워스위치(SW1)가 도통이 되면 마이크로 프로세서(100)는 제어신호를 발생하여 제 1 전원제어부(103)의 트랜지스터(TR1)를 도통시키게 된다.

상기 전원제어부(103)의 트랜지스터(TR1)가 도통되면 제 1 트라이악(TC1)이 도통된다.

물론 이때, 제 2 전원제어부(104)는 마이크로 프로세서(100)의 제어신호에 의해 릴레이 스위치(104b)를 도통시키게 된다.

계속해서, 상기 릴레이 스위치(104b) 및 제 1 전원제어부(103)의 트라이악(TC1)이 도통되면 파워스위치(SW1)를 통한 220볼트의 상용 교류전원(AC)이 휴우즈(F1)를 통해 정류부(101)에 공급된다.

상기 정류부(101), 예컨데 브리지 정류회로는 제1전원제어부(103)를 통해 입력되는 상용 교류전원(AC)을 맥동직류전압으로 변환하여 출력하게 된다.

상기 정류부(101)를 통한 맥동직류전압은 콘덴서(C1)를 통해 평활되어 발열체(102)를 가열하기 시작하게 된다.

즉 다시말해서, 제 1 전원제어부(103)의 트라이악(TC1)을 통해 공급되는 상용 교류전압을 브리지 정류회로를 통해 정류하고 이 정류된 파형에 콘덴서(C1)와 상기, 발열체(102)를 병렬로 연결하여 줌으로써, 결과적으로 발열체(102)가 직류성분만으로 발열하게 되어 직류 정전계 및 직류 정자계만을 형성함으로써 인체에 유해한 극저주파 특히 상용 전원 주파수내의 전자파의 발생이 억제되는 것이다.

그리고, 상기 발열체(102)가 설정온도 이상으로 가열될시에 트랜지스터(TR1)에 전압을 가하지 않는 이상 트라이악이 전원을 차단하게 되며 만약 트라이악이 동작되지 않을 때 릴레이(104a)가 여자되어 그의 릴레이 스위치(104b)를 차단하게 됨으로써 발열체(102)의 발열이 중지하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 실시예는 전열기기의 발열체 발열시 보다 간단하게 상용 교류전원에 의한 극저주파 전자파의 발생을 억제하는 회로로써 인체에 유해한 전자파의 발생을 억제시켜 생활의 편리를 도모하는 전기 매트류의 유해성을 제거하게 되는 효과가 있다.

또한, 간단한 브리지 정류회로와 콘덴서를 이용함으로 인하여 오동작 및 유해 전자파 발생 없이 동작을 할뿐 아니라 생산성이 향상되고 제품의 단가가 다운되는 효과가 있다.

그리고, 본 고안의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 여러수정이 가능하므로 본 고안은 이것에 제한되지 않음을 알 수 있다.

그러므로, 본원에 기재되었으며 청구된 원리의 진정한 정신 및 범위내에 일치하는 모든 수정이 커버될 수 있음을 알 수 있다.

Claims (4)

1. 파워스위치의 도통시 일정레벨의 정전압에 의해 동작하여 발열체의 전자파 차폐장치의 전체 동작을 제어하는 마이크로 프로세서와; 상기 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 파워스위치를 통한 상용 교류전원은 바이패스시키는 제 1 전원제어수단과; 상기 제 1 전원제어수단을 통해 얻어진 상용 교류전원을 맥동직류전압으로 변환하고 평활하여 발열체를 발열시키는 정류수단과, 상기 발열체가 설정온도 이상 발열시 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 구동하여 상기 상용 교류전원을 차단하는 제 2 전원제어수단으로 이루어짐을 특징으로 한 발열체의 전자파 차폐장치.
2. 제1항에 있어서, 정류수단은 브리지 정류방식을 이용한 것을 특징으로 한 발열체의 전자파 차폐장치.
3. 제1항에 있어서, 제 1 전원제어수단은 마이크로 프로세서에 의해 스위칭되는 트랜지스터와; 상기 트랜지스터의 도통 유무에 따라 스위칭되어 상용 교류전원을 정류수단에 제공하는 트라이악으로 구성함을 특징으로 한 발열체의 전자파 차폐장치.
4. 제1항에 있어서, 제 2 전원제어수단은 발열체의 설정온도 이상시 마이크로 프로세서의 제어신호에 의해 스위칭되는 트랜지스터와; 상기 트랜지스터의 도통유무에 따라 여자되어 상용 교류전원을 차단하는 릴레이로 구성함을 특징으로 한 발열체의 전자파 차폐장치.